本技術涉及樁腿弦管調(diào)節(jié)，尤其涉及一種風電平臺升降系統(tǒng)樁腿弦管弦差自動調(diào)節(jié)裝置。

背景技術：

1、樁腿是指支持在海底并利用升降裝置升降平臺上部結構的筒式或桁架式結構，在自升式鉆井平臺占有較大比重，尤其體現(xiàn)在深水風電安裝，其一旦損傷將會導致嚴重后果，為保障鉆井平臺工作安全性，針對其開展損傷檢測、健康監(jiān)測與安全評價研究顯得尤為重要。

2、在現(xiàn)有技術中，申請?zhí)枮閏n201810528009.8的發(fā)明專利，公開了一種桁架式樁腿可升降式鉆井平臺模型實驗裝置，樁腿、船體、升降傳動與鎖緊機構、懸臂梁、加載附件、平臺；樁腿固定在平臺上，船體上設置有樁腿孔，升降傳動與鎖緊機構成對固定在船體上樁腿孔處，升降傳動與鎖緊機構包括支撐架，支撐架上端具有齒輪槽，銷軸兩端固定在齒輪槽的槽壁上，傳動齒輪安裝在銷軸上，支撐架還伸縮式安裝鎖緊齒塊，鎖緊齒塊與傳動齒輪均沿支撐架垂向安裝；樁腿為桁架結構，樁腿的弦管由厚壁半圓管焊接在雙面齒條兩側構成，樁腿穿過樁腿孔，一對升降傳動與鎖緊機構位于弦管兩側，且弦管的雙面齒條兩側均與相應的傳動齒輪嚙合；懸臂梁一端固定在船體上，懸臂梁伸出船體的部分設置多個限位塊，加載附件設置于懸臂梁的限位塊處，加載附件由方鋼與吊鉤組成，吊鉤與方鋼中部吊耳連接。但是在實際鉆井過程中，由于該專利中的樁腿屬于桁架結構，樁腿上的三個弦管因受到地下或深海的不同地質(zhì)力的影響，在上下運動時會出現(xiàn)現(xiàn)不同的弦差，如果弦管弦差過大會進行停車保護，停止后進行人為操作補償調(diào)節(jié)，系統(tǒng)頻繁報警停車，不但影響鉆井工作進度和連續(xù)運行，而且還增大風電安裝平臺作業(yè)時間。

3、所以，弦管出現(xiàn)弦差需要停車并人為操作補償而難以保證鉆井連續(xù)運行，增大風電安裝平臺作業(yè)時間。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種風電平臺升降系統(tǒng)樁腿弦管弦差自動調(diào)節(jié)裝置，通過補償單元和檢測組件對弦管的弦差進行自動檢測和補償。

2、為了達到上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

3、一種風電平臺升降系統(tǒng)樁腿弦管弦差自動調(diào)節(jié)裝置，用于以自動補償?shù)姆绞秸{(diào)節(jié)樁腿上弦管組件的弦差，包括：

4、檢測組件，數(shù)量為3組，均拆卸連接在樁腿的3根弦管組件上，與弦管組件配合，用于檢測弦管組件的弦差。

5、補償單元，設置在風電平臺升降系統(tǒng)中，與檢測組件通訊協(xié)議連接，用于接收檢測組件傳輸代表弦差的實時測量值。還用于通過以速度補償?shù)姆绞津?qū)動樁腿升起或降落。

6、與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

7、當弦管受到地質(zhì)影響時，檢測組件隨同弦管的運動自動感測弦管出現(xiàn)的弦差，依次反應出不同弦管受到地質(zhì)的影響，并將弦差以電信號或網(wǎng)絡通訊的形式傳輸至補償單元，補償單元根據(jù)弦差輸出補償量而驅(qū)動樁腿進行上下運動，達到調(diào)節(jié)弦管的目的，以此實現(xiàn)自動檢測弦差自動調(diào)節(jié)，減少甚至避免整個系統(tǒng)頻繁報警而停車代替人為操作調(diào)節(jié)，保證鉆井工作連續(xù)運行，提高效率，降低風電安裝平臺作業(yè)時間。

8、進一步優(yōu)選為，弦管組件包括：第一弦管、第二弦管以及第三弦管，第一弦管、第二弦管以及第三弦管分別與樁腿固定連接，用于通過運動帶動樁腿運動。

9、升降齒，設置在第一弦管、第二弦管以及第三弦管的側壁上，與檢測組件接觸，用于通過上下移動驅(qū)動檢測組件轉(zhuǎn)動。

10、采用上述技術方案，通過升降齒與檢測組件的接觸，使檢測組件隨同第一弦管、第二弦管以及第三弦管的運動而檢測各自的弦差，達到實時自動檢測弦差的目的。

11、進一步優(yōu)選為，檢測組件包括：

12、支架，設置在樁腿的側邊上，與樁腿的臺面拆卸連接。

13、齒盤，設置在支架上，與支架拆卸連接，分別與第一弦管上的升降齒、第二弦管上的升降齒、第三弦管上的升降齒嚙合，用于隨同第一弦管、第二弦管以及第三弦管運動而轉(zhuǎn)動。

14、傳感器，安裝在支架上，位于齒盤與支架連接的一側，且與齒盤同軸連接，用于隨同齒盤的轉(zhuǎn)動感測齒盤的轉(zhuǎn)速，進而檢測第一弦管、第二弦管以及第三弦管的弦差，并將弦差以電信號或通訊的形式傳輸至補償單元。

15、采用上述技術方案，支架對齒盤起到固定的作用，確保齒盤與第一弦管、第二弦管以及第三弦管嚙合，傳感器隨同齒盤轉(zhuǎn)動的過程中，實時檢測齒盤的偏轉(zhuǎn)速度，進而檢測弦管在運動過程中出現(xiàn)的弦差。

16、進一步優(yōu)選為，補償單元包括：

17、交換機，設置在風電平臺升降系統(tǒng)中，與傳感器通訊協(xié)議連接。

18、變頻器，設置在風電平臺升降系統(tǒng)中，與交換機網(wǎng)絡通訊連接，用于傳輸不同的頻率源。

19、樁腿驅(qū)動電機，設置在風電平臺升降系統(tǒng)中，與變頻器通訊連接，用于根據(jù)不同的頻率源輸出不同的轉(zhuǎn)速，以驅(qū)動樁腿上的第一弦管、第二弦管以及第三弦管移動。

20、采用上述技術方案，通過交換機的轉(zhuǎn)換后，為變頻器精確控制樁腿驅(qū)動電機而輸出不同的轉(zhuǎn)速提供準確的依據(jù)。

21、進一步優(yōu)化為，樁腿驅(qū)動電機的數(shù)量為3個，分別與第一弦管、第二弦管以及第三弦管驅(qū)動連接，均與變頻器通訊協(xié)議連接。

22、采用上述技術方案，使第一固定件與閥桿套配合在一起，第二固定件與第一固定件、閥座的頂部牢固地連接在一起，確保閥桿在閥座內(nèi)平穩(wěn)運行。

23、進一步優(yōu)化為，傳感器選用轉(zhuǎn)速傳感器。

24、采用上述技術方案，感測齒盤的轉(zhuǎn)速，將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為可測量的電信號，即模擬電信號，并將模擬電信號傳輸至交換機，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的輸出和監(jiān)測。

25、進一步優(yōu)化為，支架包括：

26、底板，設置在樁腿上，與樁腿拆卸連接。

27、支腿，數(shù)量為2根，均設置在底板上，2根支腿平行且存在預設間距，其底部與底板鉸接。

28、拉簧，設置在2根支腿之間，其一端分別與一根支腿的下部鉤接，另一端與另一根支腿的上部螺栓連接，用于通過拉力阻止支腿的間距發(fā)生變化。

29、進一步優(yōu)化為，支架還包括：

30、連板，設置在2根支腿上，其端部分別與2根支腿螺栓連接。

31、盒體，設置在連板上，位于連板的一側，齒盤位于連板的另一側，傳感器位于盒體的內(nèi)部，傳感器、連板以及齒盤同軸連接，盒體用于保護傳感器。

32、采用上述技術方案，底板將支腿和拉簧連接在樁腿上，通過連板將盒體、傳感器以及齒盤連接起來，齒盤隨同弦管運動而轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)支架支撐傳感器的作用，檢測齒盤的轉(zhuǎn)動速度后將電信號或通訊傳輸至交換機。

33、進一步優(yōu)化為，齒盤的齒形與升降齒的齒形相同。

34、采用上述技術方案，使齒盤與升降齒能夠良好接觸，便于傳感器能夠準確檢測轉(zhuǎn)速。

技術特征：

1.一種風電平臺升降系統(tǒng)樁腿弦管弦差自動調(diào)節(jié)裝置，用于以自動補償?shù)姆绞秸{(diào)節(jié)樁腿(1)上弦管組件(2)的弦差，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的風電平臺升降系統(tǒng)樁腿弦管弦差自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述弦管組件(2)包括：第一弦管(21)、第二弦管(22)以及第三弦管(23)，所述第一弦管(21)、第二弦管(22)以及第三弦管(23)分別與所述樁腿(1)固定連接，用于通過運動帶動所述樁腿(1)運動；

3.根據(jù)權利要求2所述的風電平臺升降系統(tǒng)樁腿弦管弦差自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述檢測組件(3)包括：

4.根據(jù)權利要求3所述的風電平臺升降系統(tǒng)樁腿弦管弦差自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述補償單元包括：

5.根據(jù)權利要求4所述的風電平臺升降系統(tǒng)樁腿弦管弦差自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述樁腿驅(qū)動電機(6)的數(shù)量為3個，分別與所述第一弦管(21)、第二弦管(22)以及第三弦管(23)驅(qū)動連接，均與所述變頻器(5)通訊協(xié)議連接。

6.根據(jù)權利要求5所述的風電平臺升降系統(tǒng)樁腿弦管弦差自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述傳感器(31)選用轉(zhuǎn)速傳感器(31)。

7.根據(jù)權利要求5所述的風電平臺升降系統(tǒng)樁腿弦管弦差自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述支架(32)包括：

8.根據(jù)權利要求7所述的風電平臺升降系統(tǒng)樁腿弦管弦差自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述支架(32)還包括：

9.根據(jù)權利要求3所述的風電平臺升降系統(tǒng)樁腿弦管弦差自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述齒盤(33)的齒形與所述升降齒(20)的齒形相同。

技術總結
本技術公開一種風電平臺升降系統(tǒng)樁腿弦管弦差自動調(diào)節(jié)裝置，用于以自動補償?shù)姆绞秸{(diào)節(jié)樁腿上弦管組件的弦差，包括：檢測組件，數(shù)量為3組，均拆卸連接在樁腿的3根弦管組件上，與弦管組件配合，用于檢測弦管組件的弦差。補償單元，設置在風電平臺升降系統(tǒng)中，與檢測組件通訊協(xié)議連接，用于接收檢測組件傳輸代表弦差的實時測量值。還通過以速度補償?shù)姆绞津?qū)動樁腿升起或降落。檢測組件隨同弦管的運動自動感測弦管出現(xiàn)的弦差，反應出不同弦管受到地質(zhì)的影響，將弦差以電信號或網(wǎng)絡通訊的形式傳輸至補償單元，補償單元根據(jù)弦差輸出補償量而驅(qū)動樁腿上下運動，實現(xiàn)自動檢測弦差自動調(diào)節(jié)，減少甚至避免整個系統(tǒng)頻繁報警停車，代替人為操作調(diào)節(jié)。

技術研發(fā)人員：任利軍,翁鵬飛,任建偉,同哲,李寶剛
受保護的技術使用者：海爾海斯（西安）控制技術有限公司
技術研發(fā)日：20240513
技術公布日：2024/12/26